基于51單片機智能無線耦合充電設備的設計

基于51單片機智能無線耦合充電設備的設計,基于,51,單片機,智能,無線,耦合,充電,設備,裝備,設計 基于51單片機智能無線耦合充電設備的設計,院系：信息工程學院 班級：13電信專升本 指導老師：王玉巧 姓名：劉婷 學號：1303020025,摘要,無線充電技術，源于無線電力輸送技術。無線充電，又稱作感應充電、非接觸式感應充電，是利用近場感應，也就是電感耦合，由供電設備（充電器）將能量傳送至用電的裝置，該裝置使用接收到的能量對電池充電，并同時供其本身使用。由于充電器與用電裝置之間以電感耦合傳送能量，兩者之間不用電線連接，因此充電器及用電的裝置都可以做到無導電接點外露。,無線充電技術概述,無線充電技術就是用無線電來傳輸電能。由于必須滿足對電能質(zhì)量的需求，因此要求傳輸?shù)男矢?、功率大；并且研究應用無線充電的領域非常廣泛，無線充電的運用相差了很大的傳輸功率。目前擁有三種比較成熟的技術，無線電波技術、電磁感應技術、電磁共振技術。,無線充電現(xiàn)狀,在國內(nèi)，現(xiàn)在的研究方面是“耦合變壓器的技術”，該技術主要運用于感應充電或磁懸浮列車等幾個方面，并且無線傳送的距離非常短。相對于國外而言，國內(nèi)的感應耦合電能傳輸技術剛剛發(fā)展。 目前我國在這方面的技術仍然是理論研究階段，在最近的這幾年我們的科研專家才有所突破，但是都是在實驗室的研究階段沒有任何實際的應用。,系統(tǒng)原理,本系統(tǒng)采用了電磁感應原理。電磁感應（Electromagnetic induction）現(xiàn)象是指放在變化磁通量中的導體，會產(chǎn)生電動勢。此電動勢稱為感應電動勢或感生電動勢，若將此導體閉合成一回路，則該電動勢會驅(qū)使電子流動，形成感應電流（感生電流）。,電磁感應意義,電磁學中最重要的發(fā)現(xiàn)是電磁感應現(xiàn)象，它證明了電和磁之間的相互聯(lián)系。并且法拉第電磁感應定律具有很重要的意義：首先，根據(jù)電磁感應的原理，人類制造出電動機、發(fā)電機，使電能的大規(guī)模應用和遠距離傳送成為現(xiàn)實；其次，在電子技術、電工技術以及很多電磁測量等很多方面電磁感應現(xiàn)象都有重要的作用。人類社會從此進入了電氣化時代。,電磁感應現(xiàn)象,電磁感應現(xiàn)象：閉合電路中的部分導體在做切割磁感線運動時，閉合電路中會產(chǎn)生感應電流這種現(xiàn)象叫做電磁感應現(xiàn)象。 感應電流定義：電磁感應現(xiàn)象中所產(chǎn)生的電流就是感應電流。 電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的條件：在任何情況下，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中一定會有電流產(chǎn)生。,結構設計,電磁感應原理是無線充電系統(tǒng)的基礎原理， 通過線圈電磁波的發(fā)射與接收實現(xiàn)能量之間的傳遞。系統(tǒng)工作時，輸入端直接采用直流電供電，也可以用市電然后經(jīng)過整流編程直流電為該電路供電。經(jīng)過一些特殊芯片和震蕩發(fā)生器產(chǎn)生電磁波，然后接收線圈得到電壓，在經(jīng)過整流和特殊芯片的處理會產(chǎn)生直流電為電池供電。,,根據(jù)電磁感應原理，利用原邊線圈和副邊線圈的兩個線圈的電磁感應，實現(xiàn)電能的傳送。,發(fā)射電路,發(fā)射電路選用了三極管，Q1選8050，Q2選8550，Q3選B772。電容除了電解電容，其它選用瓷片電容。R3選2W的碳膜電阻。電阻數(shù)值的單位為歐姆。三極管B772要加適當?shù)纳崞?。發(fā)射線圈L，選直徑0.4-0.6mm的漆包銅線，在直徑3cm的圓柱體上緊密繞線20圈，然后取下用膠帶纏好，并留出兩根引線。接線圈時，線圈兩根線不分極性。,接收電路,接收電路設計選用了全波整流電路，全波整流電路輸出功率的利用率接近100%，輸出直流電壓中的紋波較低。選擇輸出整流二級管時不僅要考慮耐壓值是否合適，還要滿足開關特性好、 反向恢復時間短；電容的選擇不僅參考其電容值，還要考慮其耐壓值要高。 接收電路：當感應線圈靠近發(fā)射線圈時，接收線圈感應電磁場。,測試與結果,根據(jù)所設計的電路，焊接好所有元器件后，開始進行測試。在本次測試中，無線供電的負載，選擇了一個LED燈，供電電壓為5V。收發(fā)線圈：銅線線徑0.4mm，線圈內(nèi)徑30mm，繞線20匝。 下面進行實驗測試。,致謝,感謝參與答辯的導師和同學們。通過本次畢業(yè)設計讓我學到了很多知識，對系統(tǒng)的設計流程有了比較全面的了解，對我畢業(yè)以后的工作起到了很大的幫助。,